ТРЕБОВАНИЯ
 К ОБОРУДОВАНИЮ  ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ БЛОКОВ МОЩНОСТЬЮ 300 МВт И ВЫШЕ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ УСЛОВИЯМИ ИХ АВТОМАТИЗАЦИИ

УТВЕРЖДЕНЫ: Заместитель министра энергетики и электрификации В.Н.Буденный 23 февраля 1976 г.

Заместитель министра приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР В.В.Карибский 22 марта 1976 г.

Заместитель министра Энергетического машиностроения И.О.Сирый 24 апреля 1976 г.

Заместитель министра электротехнической промышленности Ю.В.Никитин 25 февраля 1976 г.

Настоящие Требования составлены и обсуждены подкомиссией межведомственной комиссии Минэнерго СССР, Минприбора СССР, Минтяжмаша и Минэлектротехпрома, в состав которой вошли представители ведущих научно-исследовательских и проектных институтов, наладочных предприятий и заводов-изготовителей оборудования указанных министерств.

ВВЕДЕНИЕ

Укрупнение и усложнение оборудования теплоэнергетических блоков, интенсификация происходящих в них технологических процессов, ужесточение энергосистемных требований к эксплуатационным режимам энергоблоков - все это приводит к повышению роли и ответственности автоматики энергоблоков и необходимости расширения ее функций. Успех автоматизации, как подтверждается накопленным опытом, в значительной степени зависит от подготовленности оборудования к автоматизации.

Требования должны обеспечить выполнение мероприятий, направленных на создание автоматизированных энергоблоков, оснащенных эффективными системами автоматического регулирования, включающих как автоматическое регулирование, так и дискретное управление. Эти системы должны решать задачи взаимодействия энергоблоков с энергосистемами на основе Технических требований к маневренности энергоблоков и организации оптимальных режимов работы оборудования.

Требования распространяются на энергоблоки мощностью 300 МВт и выше, техническое задание на проектирование которых будет выдано после ввода настоящих Требований. Для остальных энергоблоков они могут быть рекомендуемыми.

Ответственность за разработку автоматизированной системы управления (АСУ) энергоблоков в целом несет генеральный проектировщик (организация Минэнерго СССР). Генеральный проектировщик с привлечением научно-исследовательских и наладочных организаций разрабатывает общие принципы построения системы управления энергоблоком и передает соответствующую техническую документацию заводам-изготовителям оборудования, которые на ее основе разрабатывают технические проекты автоматизации оборудования, входящего в состав энергоблока. Заводы-изготовители несут ответственность за автоматизацию поставляемого ими основного и вспомогательного энергетического оборудования.

Качество поддержания технологических параметров зависит от характеристик оборудования (объекта управления) и систем автоматического управления, которыми это оборудование оснащено. При разработке требований к качеству поддержания технологических параметров исходили из того, что энергоблок оснащен системами автоматического регулирования, выполненными по типовым схемам с использованием современной отечественной аппаратуры автоматики.

1. ТРЕБОВАНИЯ К ЭНЕРГОБЛОКАМ В ЦЕЛОМ

Требования к энергоблоку в целом составлены с учетом наличия автоматического регулирования его мощности, выполняемого общеблочной системой регулирования мощности (ОСРМ), и дискретного управления, выполняемого общеблочной системой дискретного управления (ОСДУ).

ОСРМ осуществляет регулирование мощности, отдаваемой энергоблоком энергосистеме, и служит исполнительным органом по отношению к общестанционной системе регулирования мощности.

ОСДУ в настоящее время осуществляет дискретное управление блоком в основном в аварийных режимах. С учетом намечающегося расширения функций автоматики энергоблоков на ОСДУ может быть возложено дискретное управление блоком и в нормальных режимах.

Кроме того, в настоящий раздел включены общие требования к оборудованию блока, определяемые всей системой его автоматизации.

1.1. Требования к собственно оборудованию

1.1.1. Общие требования ко всему оборудованию энергоблока

1. Для повышения надежности работы энергетического блока и упрощения систем его автоматического управления оборудование блока и его тепловая схема должны быть выполнены таким образом, чтобы задачи управления решались с использованием минимального числа органов управления и управление осуществлялось по наиболее простым алгоритмам.

2. В целях устранения вредных взаимосвязей между отдельными регуляторами через объект регулирования и упрощения систем регулирования следует стремиться к тому, чтобы каждый регулирующий орган существенно влиял на тот параметр, для воздействия на который он предназначен, и слабо влиял на другие регулируемые параметры.

3. Следует стремиться к тому, чтобы регулирующее воздействие оказывало малоинерционное влияние на регулируемый параметр по сравнению с возмущениями, действующими в эксплуатационных условиях.

4. Системы дренажей должны так группироваться, чтобы обеспечить возможность управления ими посредством минимального числа запорных органов. Количество воздушников на оборудовании энергоблока должно быть сведено к минимуму.

5*. В качестве запорных органов на линиях дренажей и отводов воздуха следует применять автоматически действующие продувочные клапаны.

_______________

* Здесь и далее звездочкой отмечены те положения Требований, от которых допускаются отступления при наличии соответствующих обоснований. Целесообразность учета таких требований, затрагивающих вопросы конструкции оборудования, должна определяться конструкторами оборудования совместно со специалистами, разрабатывающими его автоматику.

1.1.2. Требования, определяемые условиями регулирования
мощности блока в нормальных режимах

В нормальных режимах ОСРМ должна служить единственным каналом сообщения энергоблоку заданий по требуемой мощности. В порядке выполнения этих заданий ОСРМ воздействует на органы управления нагрузкой котла и регулирующие клапаны турбины. Поэтому качество регулирования мощности энергоблока определяется характеристиками двух каналов: "органы управления нагрузкой котла - мощность турбогенератора" и "органы управления клапанами турбины - мощность турбогенератора". Возможности воздействия на входы указанных каналов лимитируются отклонениями давления пара, которые зависят от характеристик двух следующих каналов: "органы управления нагрузкой котла - давление пара перед турбиной" и "органы управления клапанами турбины - давление пара перед турбиной".

Требования к энергоблоку со стороны ОСРМ представлены требованиями к четырем указанным каналам.

1. Требования к каналу "органы управления клапанами турбины - мощность турбогенератора" диктуются условиями первичного регулирования частоты, вторичного регулирования частоты и перетоков мощности в энергосистеме. Свойства этого канала, отражающие характер изменения мощности турбогенератора при изменении частоты и при воздействии на органы управления клапанами турбины, определяются в основном динамикой турбины. Поэтому конкретные требования к ним изложены в п.1 разд.3.1.

2. Требования к каналу "органы управления нагрузкой котла - мощность турбогенератора" диктуются частично условиями вторичного регулирования частоты и мощности в энергосистеме и в основном условиями экономичного распределения нагрузок в энергосистеме. Они учитываются теми требованиями, которые определяются условиями автоматизации котлоагрегатов и изложены в разд.2.

3. Требования к каналам "органы управления нагрузкой котла - давление пара перед турбиной" и "органы управления клапанами турбины - давление пара перед турбиной" диктуются условиями поддержания давления пара перед турбиной при регулировании и ограничении перетоков мощности, когда осуществляется одновременное и интенсивное воздействие на органы управления котла и турбины. Свойства этих каналов определяются динамикой котлоагрегата  (в частности,  его аккумулирующей емкостью и сопротивлением пароперегревательного тракта). Поэтому конкретные требования к ним изложены в п.2 разд.2.1.

1.1.3. Требования, определяемые условиями управления
мощностью блока в аварийных режимах

Эти требования определяются условиями нормальной работы противоаварийной автоматики, осуществляющей:

- аварийную разгрузку блока в максимально возможном темпе (при коротких замыканиях и других системных авариях);

- нагружение в максимально возможном темпе после кратковременной разгрузки;

- нагружение на величину до 30% в максимально возможном темпе для ликвидации аварийного дефицита мощности.

При аварийном регулировании мощности в отличие от нормального наряду с автоматическим управлением блоком как целым допускается и непосредственное управление его частями (турбиной).

1. Специальные требования к динамике оборудования, возникающие в первых двух указанных аварийных режимах, касаются только канала "органы управления клапанами турбины - мощность турбины", они изложены в пп.2, 3 разд.3.1.

2. Для ликвидации аварийного дефицита мощности энергоблок должен допускать в пределах регулировочного диапазона наброс мощности, соответствующий открытию клапанов до 30% полного хода в темпе, определяемом максимальным быстродействием их сервопривода.

При открытии клапанов турбины на 30% полного хода с максимальным быстродействием и при соответствующем воздействии на органы управления нагрузкой котла значения показателя приемистости , где и - текущее и установившееся отклонения мощности блока, a - время от подачи сигнала на открытие клапанов, должны быть не ниже приведенных:

Примечание. Цифры в скобках относятся к пылеугольным котлоагрегатам.

1.2. Требования к органам управления

1. Диапазоны регулирования, которые зависят от производительности вспомогательных механизмов и пропускной способности регулирующих органов, должны быть выбраны с запасами в обоих направлениях (по отношению к диапазону, определенному из условий статики), учитывающими необходимость динамического перерегулирования.

2. Регулирующие органы совместно с исполнительными механизмами должны в пределах всего регулировочного диапазона иметь характеристики, близкие к оптимальным (отличающиеся по крутизне от оптимальных во всех точках не более чем в 1,5 раза).

В большей части случаев оптимальной является линейная зависимость между статическим отклонением регулируемого параметра и положением регулирующего органа. Для участков, динамические свойства которых зависят от положения регулирующего органа, оптимальной является криволинейная характеристика, по возможности компенсирующая влияние изменяющейся динамики объекта на поведение замкнутой системы регулирования.

3*. С целью сокращения количества специальных регулирующих органов, используемых только при пусках блока, и упрощения системы управления характеристики основных регулирующих органов следует выбирать с учетом возможности их использования и в пусковых режимах.

4. Регулирующие органы должны обладать малыми и примерно одинаковыми в обоих направлениях перестановочными усилиями; минимальным пропуском в закрытом положении, не превышаюдам допустимого для данного органа значения в течение всего межремонтного периода (допустимый пропуск должен оговариваться в техническом задании на разработку регулирующего органа); не иметь существенных люфтов (как правило, они допускаются не более 2% полного xoда).

Для регулирующей арматуры предпочтительны встроенные приводы.

5. Запорные органы должны обладать по возможности малыми перестановочными усилиями, надежно обеспечивать плотное закрытие при дистанционном управлении и иметь надежные средства индикации крайних положений.

1.3. Требования по обеспечению необходимых измерений

1. При проектировании оборудования блока должна быть предусмотрена возможность надежного измерения всех технологических параметров, необходимых для контроля и управления, и удобство обслуживания датчиков.

2. Все датчики штатных измерений, которые связаны с нормальным функционированием автоматизированного блока, в том числе и датчики, устанавливаемые заводами-изготовителями оборудования, должны допускать смену, профилактическое обслуживание и ремонт их во время работы или кратковременных остановов. При невозможности такого выполнения датчики должны быть резервированы.

3. Вспомогательные механизмы, являющиеся объектами дискретного управления, должны быть снабжены надежными индикаторами состояния.

1.4. Требования к качеству поддержания технологических параметров

При выполнении требований к оборудованию, излагаемых в разд.2 и 3, исправности основного и вспомогательного оборудования, соблюдении заданных условий его эксплуатации и оптимальной настройке автоматики должны обеспечиваться:

а) устойчивая работа (отсутствие автоколебаний) автоматических регуляторов, входящих в ОСРМ, и ограниченная частота включений регуляторов с релейным выходом, которая при постоянном заданном значении мощности не должна превышать в среднем 6 включений в 1 мин;

б) поддержание мощности турбогенератора , давления пара перед турбиной (в режиме постоянного давления) или положения клапанов турбины (в режиме скользящего давления) при постоянном заданном значении мощности блока в пределах регулировочного диапазона с максимальными отклонениями, не превышающими нижеследующих допустимых значений максимальных отклонений параметров, контролируемых ОСРМ, в нормальных эксплуатационных условиях при постоянном заданном значении мощности блока:

в) протекание переходных процессов, вызываемых скачкообразным изменением заданного значения мощности блока на 10% при исходной номинальной нагрузке, с показателями качества (максимальным отклонением и интегральным квадратичным критерием , где - отклонение параметра от нового установившегося значения) не хуже следующих задаваемых предельных значений показателей качества общеблочной системы регулирования мощности для номинальной нагрузки блока при скачкообразном изменении заданного значения мощности на 10% номинального значения:

     

1.5. Требования к объему технической документации